Dobiega końca realizowany w Puńsku międzynarodowy projekt RIGRID – inteligentnych sieci elektroenergetycznych na obszarach wiejskich. Podczas finalnego spotkania 19 kwietnia uczestnicy konsorcjum podsumowali dwa lata pracy i osiągnięte cele, zaprezentowali też praktyczne działanie instalacji demonstracyjnej wójtom sąsiednich gmin i zaproszonym gościom.
Zagadnienie inteligentnych sieci energetycznych (smart grid) staje się coraz popularniejsze i istotniejsze, szczególnie w kontekście troski o bezpieczeństwo energetyczne kraju. Sieci takie zapewniają komunikację między wszystkimi uczestnikami rynku energii, co przyczynia się do obniżania kosztów dostarczania usług energetycznych i zwiększa efektywność energetyczną. Pozwala również włączyć do systemu rozproszone źródła energii, w tym odnawialne źródła energii (OZE). Ogólnym celem międzynarodowego projektu RIGRID – Rural Intelligent Grid – było więc opracowanie i przetestowanie narzędzi do optymalnego planowania infrastruktury elektroenergetycznej i zarządzania tą infrastrukturą oraz energią na obszarach wiejskich.
– Zależało nam przede wszystkim na stworzeniu takich narzędzi, które pozwolą włączać w sieć elektroenergetyczną nowe instalacje OZE i integrować je z systemem, uwzględniając jednocześnie indywidualne dla danego regionu czynniki techniczne, ekonomiczne i społeczne – mówi prof. Przemysław Komarnicki z Instytutu Fraunhofera, przedstawiciel międzynarodowego koordynatora projektu RIGRID. – Dodatkowym celem był rozwój nowoczesnych strategii zarządzania infrastrukturą elektroenergetyczną, tak aby zwiększyć efektywność jej pracy.
Obszary wiejskie często znajdują się w gorszej sytuacji odnośnie bezpieczeństwa i niezawodności dostaw energii. Do tego dochodzi niewielki poziom wykorzystania OZE, rosnące zużycie energii elektrycznej i cieplnej oraz wysokie straty przesyłowe. Dlatego zarówno polski Puński, jak i niemieckie Dardeshaim były doskonałymi lokalizacjami do wdrażania tego projektu.
ZOBACZ TAKŻE: RIGRID – planowanie i zarządzanie energią na obszarach wiejskich
Demonstrator z interaktywnym narzędziem planowania
W Puńsku na bazie istniejącej oczyszczalni ścieków stworzono instalację demonstracyjną, w skład której weszły też m.in. instalacja fotowoltaiczna, agregat prądotwórczy typu diesel oraz bateryjny zasobnik energii elektrycznej. Na potrzeby projektu RIGRID powstało specjalne oprogramowanie – system EMACS (ang. Energy Management and Control System).
EMACS łączy w sobie zalety klasycznego systemu do poboru i kontroli danych, internetu rzeczy i systemu do modelowania, projektowania i zarządzania mikrosiecią, łącznie z oprogramowaniem do analizy biznesowej. Jest wynikiem pracy dwóch członków konsorcjum: firmy Electrum z Białegostoku oraz Politechniki Warszawskiej.
Zespół prof. Mirosława Parola z Politechniki Warszawskiej opracował algorytmy i moduły (aplikacje) komputerowe elementów systemu służące do optymalizacji struktury mikrosieci niskiego napięcia oraz optymalizacji konfiguracji i stanów pracy tych mikrosieci, natomiast Electrum było odpowiedzialne za elementy infrastruktury (takie jak np. rozdzielnica, szafa automatyki, połączenie wszystkich elementów w całość) oraz opracowanie platformy integracyjnej i dokonanie integracji wykonanych modułów (aplikacji) komputerowych.
– W trakcie projektu pracowaliśmy między innymi nad opracowaniem algorytmów do optymalnego planowania struktury nowoprojektowanych mikrosieci niskiego napięcia oraz sterowania pracą już istniejących. Analizowaliśmy również zagadnienie poprawności funkcjonowania wybranych układów automatyki zabezpieczeniowej odnawialnych źródeł energii i zasobników energii instalowanych w mikrosieciach oraz pracy wyspowej mikrosieci. W projekcie RIGRID chodzi zarówno o efektywność energetyczną, jak i o odpowiednie sterowanie sieciami elektroenergetycznymi – podkreśla prof. Mirosław Parol, kierownik Zakładu Sieci i Systemów Elektroenergetycznych Politechniki Warszawskiej.
System informatyczny i jego poszczególne moduły spełniają dwa podstawowe zadania. Po pierwsze pozwalają na prawidłowe i optymalne planowanie struktury sieci smart grid – odpowiedni dobór poszczególnych elementów takich jak linie, rozdzielnice, źródła energii. Po drugie umożliwiają taką konfigurację lokalnej sieci elektroenergetycznej, aby była ona niezawodna, dostarczała właściwą ilość energii elektrycznej w odpowiednim czasie, a jednocześnie by koszty tej dostawy były jak najkorzystniejsze. – Opracowany na potrzeby projektu RIGRID system EMACS jest rzeczą unikatową i bardzo innowacyjną w skali całego kraju. Łączy w jednym produkcie dwa aspekty: technologiczny, służący do sterowania pewnymi procesami, oraz ekonomiczny, biznesowy – mówi dr Mirosław Popławski, prezes zarządu Electrum sp. z o.o. i krajowy koordynator projektu RIGRID.
Podczas spotkania podsumowującego projekt zaproszeni goście poznawali od praktycznej strony, w jaki sposób można testować sposób zachowania się lokalnej sieci elektroenergetycznej oraz sprawdzać różne scenariusze jej działania i współpracy z instalacjami OZE.
Wyższa efektywność energetyczna, mniejsza emisja CO2
Ważnym aspektem branym pod uwagę podczas realizacji projektu RIGRID było zapewnienie wyższej efektywności energetycznej oraz ograniczanie emisji CO2 do atmosfery. Tym bardziej, że gmina Puńsk leży na obszarze Zielonych Płuc Polski. Unia Europejska coraz śmielej stawia na rozwój odnawialnych (czystych) źródeł energii, energetyki rozproszonej i prosumenckiej oraz podnoszenie efektywności energetycznej. Według planów do 2050 roku emisja dwutlenku węgla ma zostać zmniejszona aż o 80 proc. (względem ilości z 1990 roku), a dużą rolę w osiągnięciu tych założeń będą miały właśnie instalacje OZE.
– W realizacji tych planów może pomóc miedź. Jej właściwości, takie jak wysoka przewodność elektryczna, trwałość czy przetwarzalność, czynią z niej kluczowy surowiec dla europejskiej gospodarki. A oparte na niej technologie zwiększają efektywność energetyczną w kluczowych obszarach: przemyśle, energetyce czy budownictwie – zaznacza Michał Ramczykowski, prezes Europejskiego Instytutu Miedzi będącego członkiem konsorcjum RIGRID.
Miedź stosowana jest z powodzeniem w instalacjach OZE: fotowoltaice (panele, kable, falowniki, transformatory), energetyce wiatrowej (m.in. w uzwojeniach generatora, urządzeniach energetycznych oraz systemach odgromowych i uziemiających) oraz wodnej. Odgrywa też fundamentalną rolę w silnikach pojazdów elektrycznych i hybrydowych. Szacuje się, że wykorzystując doskonałą przewodność elektryczną miedzi, w ciągu następnych 10-20 lat będzie można zmniejszyć emisję CO2 o 100 milionów ton rocznie.
– Gminie zależy przede wszystkim na tym, aby energia była tania i nie szkodziła środowisku naturalnemu. Liczymy, że dzięki udziałowi w projekcie RIGRID będzie nam łatwiej uzyskać dofinansowanie do kolejnych projektów związanych z OZE. Chcemy udowodnić sobie i naszym sąsiadom, że Puńsk jest gminą nowoczesną i rozwijającą się. Stawiając na innowacyjne rozwiązania, możemy zyskać na tym zarówno ekonomicznie, jak i społecznie – mówi Witold Liszkowski, wójt gminy Puńsk.
O projekcie RIGRID:
RIGRID (Rural Intelligent Grid) – projekt inteligentnych sieci elektroenergetycznych na obszarach wiejskich. Jego ogólnym celem było opracowanie i przetestowanie narzędzi do optymalnego planowania oraz zarządzania energią i infrastrukturą na tych terenach. Dodatkowym celem był rozwój nowoczesnych strategii zarządzania infrastrukturą elektroenergetyczną w celu zwiększenia efektywności jej pracy.
Punktem wyjścia projektu RIGRID było założenie, że odnawialne źródła energii (OZE) staną się podstawowym elementem infrastruktury elektroenergetycznej. W najbliższych latach przewiduje się dalszy wzrost ich znaczenia ze względu na dążenia UE do redukcji emisji CO2 o 80 proc. do roku 2050 (względem ilości z 1990 roku). Równocześnie projekty instalacji OZE często spotykają ze sprzeciwem ze strony społeczności lokalnej – główną przyczyną jest brak zaangażowania jej członków w procesy planowania i podejmowania decyzji inwestycyjnych. W ramach projektu RIGRID powstała m.in. instalacja demonstracyjna w Puńsku oraz interaktywne narzędzie do planowania i sterowania działaniem lokalnej infrastruktury elektroenergetycznej, bazujące na modelu 3D danego terenu i wprowadzonych danych.
Projekt zrealizowało polsko-niemieckie konsorcjum, w skład którego wchodzą Fraunhofer IFF, Electrum sp. z o.o., Instytut Elektroenergetyki Politechniki Warszawskiej oraz Europejski Instytut Miedzi. Sfinansowany został przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w Polsce oraz Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii w Niemczech w ramach inicjatywy ERA-Net Smart Grids Plus.
Termin realizacji projektu RIGRID: 1 maja 2016 – 30 kwietnia 2018 roku.
